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PROJETO DE PLANTAS INDUSTRIAIS Henrique Martins Rocha Planejamento de arranjo físico e dos f uxos internos Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto você deve apresentar os seguintes aprendizados Identif car os aspectos relevantes na elaboração de arranjos físicos Expressar as informações necessárias para a implantação ou modif cação de um arranjo físico Resolver problemas relacionados aos diferentes tipos de arranjo físico e f uxos de materiais no processo produtivo Introdução Você vai ver como o arranjo físico deve ser planejado que aspectos devem ser considerados quais recursos produtivos são utilizados e como devem ser disposicionados de forma a facilitar e agilizar os fluxos dos processos produtivos Não basta somente definir as linhas gerais de um arranjo físico é preciso detalhálo no seu planejamento para que possa ser implementado e passe a atender as necessidades de produção Neste texto você vai descobrir que informações devem ser coletadas como devem ser processadas e como as decisões são tomadas no que diz respeito à definição de um projeto de arranjo físico Verá também como as decisões devem ser documentadas para permitir a implantação ou modificação de arranjos físicos Aspectos relevantes na elaboração de arranjos físicos Aspectos relevantes na elaboração de arranjos físicos Diversos fatores precisam ser considerados quando você defi ne e planeja os sistemas produtivos o que deve ser produzido e em que quantidade como produzir que processo usar que máquinas equipamentos e ferramentas devem ser utilizadas e qual é a quantidade necessária de cada uma que atividades devem ser executadas pelos operadores de produção e em que sequência entre outros Assim o planejamento do processo produtivo é uma área de estudo abrangente e complexa lidando com inúmeras variáveis em especial o arranjo físico também conhecido como layout ou leiaute dos recursos produtivos isto é a forma como máquinas equipamentos instalações materiais pessoas etc são posicionados arranjados Princípios na elaboração de arranjos físicos Você vai ver a seguir no Quadro 1 os itens fundamentais que devem orientar seu trabalho de elaboração de arranjos físicos Acesso Aproveitamento do espaço Flexibilidade em longo prazo Integração Mínima distância Obediência ao fluxo produtivo Satisfação e conforto dos operadores Segurança e ergonomia Quadro 1 Princípios na elaboração de arranjos físicos Arranjos físicos de ambientes fabris e de serviços Os arranjos físicos de ambientes fabris buscam principalmente minimizar distâncias entre os recursos produtivos e facilitar o fl uxo de materiais A lógica é a de que recursos são utilizados para a movimentação dos materiais pessoas carrinhos empilhadeiras esteiras etc e consequentemente se diminuirmos os esforços de movimentação seja pela redução das distâncias a serem percorridas seja pela diminuição da energia gasta para a movimen tação podemos utilizar menos recursos Como tais recursos têm um custo a redução dos esforços implicaria a redução dos custos na produção além do fato de que ganhamos tempo resultando assim em maior rapidez no tempo total de produção Já no ambiente de serviços e nas áreas administrativas em geral a mo vimentação de materiais não representa de fato um grande esforço Por Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 60 exemplo em uma empresa de contabilidade a movimentação é basicamente de documentos Assim a preocupação de reduzir os esforços de movimen tação de materiais não é tão significativa o que não quer dizer que não seja importante a diminuição das distâncias afinal as pessoas se movimentam e isso consome tempo tempo este em que elas poderiam estar produzindo em vez de estarem se deslocando caso isso não seja estritamente necessário Além disso o fluxo de trabalho fica mais fácil agilizando e melhorando a qualidade dos serviços em geral Tanto no ambiente de serviços quanto no ambiente fabril ainda que se busque diminuir as distâncias há limites a serem respeitados o espaço pessoal de trabalho de cada empregado qualidade de vida no trabalho e conforto a facilidade de acesso os aspectos ergonômicos etc Além disso devem ser observadas as distâncias entre as máquinas para possibilitar a sua manutenção evitar superaquecimento vibração e ruído excessivo etc Por último os fatores de segurança também devem ser obedecidos um exemplo é afastar áreas com gases de áreas em que podem surgir fagulhas Fatores e elementos a serem considerados na definição do arranjo físico A defi nição do arranjo físico detalhado é de extrema importância A falta de informações por exemplo a posição exata de cada máquina ou equipamento os espaços de acesso e circulação a defi nição de espaços para armazenagem etc pode ocasionar atrasos inefi ciências distâncias excessivas desperdícios e prejuízos para as empresas bem como representar riscos para as pessoas os equipamentos e as instalações Além disso o passo a passo da implementação deve ser minuciosamente defi nido a fi m de garantir que a implantação ou modifi cação do arranjo físico ocorra no menor tempo e com o menor custo possível permitindo o acompanhamento e o monitoramento do andamento das atividades Veja no Quadro 2 os elementos que têm de ser considerados 61 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos Ambiente Temperatura umidade relativa etc Áreas de estocagem Matériasprimas componentes e peças produto acabado embalagem materiais de consumo e de manutenção Área total necessária altura máxima aceitável necessidade de climatização etc Espaço Dimensões e forma do local em que o arranjo físico será instalado Devemos considerar a existência de limitações como colunas e desníveis tipos de pisos aproveitamento do espaço etc Infraestrutura e serviços Energia elétrica água abastecimento de GLP transporte vias de acesso etc Fluxo de materiais e recursos produtivos Quantidade direção e sentido variedade frequência necessidade de equipamentos ponte rolante empilhadeiras esteiras etc depósitos recebimento e expedição etc Localização Local em que o arranjo físico será implementado existente ou a ser construído existência e necessidade de vias de acesso docas etc Mão de obra Quantitativo perfis segurança refeitórios banheiros estacionamento supervisão etc Máquinas e equipamentos Dimensões acessórios necessidades de instalações elétricas hidráulicas pneumáticas de comunicação de dados etc área de operação e acesso espaço para material em processo e manutenção etc Material Tipo de material a ser movimentado sua forma seu volume e sua frequência de movimentação Distâncias aclives e declives necessidades do ambiente temperatura ventilações refugos e sucatas etc Modificações Viabilidade para ampliar ou diminuir a capacidade de produção por meio de mudanças no arranjo físico alterar a quantidade de máquinas equipamentos etc ou modificar o tipo de arranjo físico espaço disponível etc Produto Características do produto a ser produzido eou serviço a ser prestado Serviços de suporte Trabalhos e setores não diretamente ligados ao ciclo produtivo Tipo de processo produtivo Projeto lote contínuo etc bem como seu roteiro isto é a sequência em que as tarefas são executadas e o tempo de cada uma delas Quadro 2 Elementos na definição do arranjo físico Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 62 A Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT tem uma norma específica que fixa as cores que devem ser usadas para a prevenção de acidentes e para a identificação e advertência contra riscos a ABNT NBR 71951995 Cores para segurança Ao pensar nas instalações empresariais e nos seus arranjos físicos você deve ter em mente a preocupação com a segurança e utilizar as cores da norma Informações necessárias para a implantação ou modificação de um arranjo físico Para Muther 1978 e Olivéiro 1985 nove fatores devem ser estudados para a elaboração de um bom layout 1 Material características dos materiais envolvidos como tipo de ma tériaprima recebimento suprimentos refugos reparos ou retrabalho sucata sobras embalagem Levante todas as características dos mate riais envolvidos na produção como matériasprimas refugos sucatas e materiais para embalagem e manutenção O layout é influenciado pelas características químicas e físicas pela sequência de operação e pelas quantidades 2 Infraestrutura para condicionar a matériaprima seu tráfego suas operações e seu controle São também levantados os elementos que não aparecem nos diagramas ligados diretamente aos processos por não contribuírem com o processo produtivo mas que dão sustentação à maior parte das operações por exemplo banheiros centrais elétri cas espaço para sistemas de arcondicionado dentre outros Uma das ferramentas mais utilizadas nesta fase do projeto é o checklist da infraestrutura física que auxilia a catalogar os recursos necessários e a acompanhar a análise destes recursos 3 Equipamentos características dos equipamentos envolvidos como suas dimensões energia e suprimentos acessórios suas alimentações e operações resíduos sua manutenção Em equipamentos as suas 63 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos características e os seus acessórios influenciam no layout por meio dos processos e métodos dos tipos de máquinas e de sua utilização 4 Mão de obra características da mão de obra envolvida como traba lhadores diretos e indiretos supervisão e chefias organização do setor instruções residência dos trabalhadores meio de transporte cultura procedimentos segurança ambiente luz temperatura suprimentos entre outros A mão de obra direta ou indireta envolvida a supervisão e chefias precisam ser levantadas Leve em consideração os problemas de segurança as condições de trabalho e sua correta utilização 5 Movimentação características dos movimentos e transportes envol vidos em termos de infraestrutura como rampas tubos trilhos pon tes rolantes canais pisos energia para transporte elevadores vias depósitos tanques suportes estoques expedição equipamentos de transporte e a sua manutenção Na movimentação você deve levar em consideração as características da movimentação e os equipamentos envolvidos e também seus depósitos O layout é influenciado pelo fluxo de materiais pelo espaço para a movimentação e pela análise desta movimentação 6 Esperas características das esperas envolvidas como área de recebi mento e entrada de material e suas saídas e expedições armazenamentos em processo armazenamento de sucatas refugos sobras equipamentos fora de processo manutenção de máquinas fora do horário de produção estacionamento Em termos de esperas busque as características do armazenamento e as demoras considerando a localização os espaços necessários os métodos de armazenamento e o equipamento utilizado 7 Serviços representa uma grande quantidade de itens que devem ser levados em consideração como pessoal portarias refeitórios ba nheiros material controles inspeções e equipamentos acessos manutenção Analise as características dos serviços envolvidos como entrada e saída de fábrica e controle controle de estacionamento toa letes vestuários assepsia comunicação interna e externa segurança e medicina do trabalho comunicação alimentação limpeza e higiene educação e treinamentos climatização manutenção abastecimento despejo ecologia 8 Edificação características dos edifícios envolvidos como fins gerais e especiais do edifício materiais do edifício infraestrutura urbana do edifício ambientes naturais pisos fechamentos acessórios ventila ção e climatização espaço interno disposição e futuras ampliações embarque e desembarque serviços da fábrica logística capacidades Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 64 e necessidades abastecimentos Os edifícios influenciam o layout por meio dos dados da localização de acessos canais e áreas externas 9 Mudança características das mudanças que irão se apresentar como procedimentos locações trajetos vias mapa de fluxo de valor rotinas possíveis em horários As mudanças que podem afetar o layout são as substituições de materiais mão de obra serviços auxiliares e outras modificações Uma vez definido o arranjo físico ele precisa ser documentado e servir de base para a implementação De forma geral utilizamse plantas baixas e eventualmente modelos tridimensionais O detalhamento do arranjo físico contém o posicionamento de cada máquina e equipamento os limites das áreas de estocagem com estantes prateleiras etc as medidas de mobiliário e similares bebedouros sanitários vias de circulação internas e externas docas pontos de fornecimento de energia elétrica água ar comprimido etc A documentação detalhada servirá de base para que a equipe de instalações consiga posicionar máquinas e equipamentos preparar instalações demarcar áreas de separação corredores e demais aspectos necessários ao funcionamento adequado de toda a estrutura produtiva e de apoio ao sistema produtivo Além disso essa documentação serve de registro o que é extremamente útil caso futuras modificações venham a ser feitas Ao planejar arranjos físicos é conveniente pensar na possibilidade de expansão futura Por exemplo se determinada área produtiva fica ilhada cercada por outras áreas é válido pensála com espaço excedente para que caso seja necessário incluir novas máquinas ou equipamentos para aumentar a capacidade produtiva isso possa ser feito sem a necessidade de mexer nas áreas que a circundam Projeto de arranjo físico Cada tipo de arranjo físico requer uma série de passos distintos até a defi nição fi nal de seu projeto visto que diferentes tipos de produção e de arranjo físico 65 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos envolvem especifi cidades quanto ao fl uxo de materiais e recursos produtivos Assim a execução desses passos servirá de base para preparar as instalações de acordo com o previsto nos fl uxos do sistema produtivo Arranjo físico posicional Como neste tipo de arranjo físico são os recursos produtivos que são movi mentados enquanto o produto permanece estacionário o arranjo físico se confunde com o produto Ou seja o foco do detalhamento está em viabilizar que o produto possa sofrer as transformações necessárias à sua produção pela adequada movimentação dos recursos produtivos Assim você deve detalhar as atividades o local e o tempo cronograma das atividades Por exemplo na construção de um prédio exemplo típico de um processo produtivo posicional você deve garantir que as máquinas e os equipamentos de terraplanagem tenham acesso ao local em que o prédio vai ser construído mas também é fundamental que elas sejam retiradas do local quando do término de tal atividade para que a fase das fundações do prédio possa ser iniciada Além disso os materiais a mão de obra as máquinas e os equipamentos necessários à produção das fundações devem estar disponíveis no local certo na quantidade certa e no momento certo de uso Esse ciclo se repete ao longo da produção do prédio estrutura lajes hi dráulica eletricidade acabamento etc Os recursos produtivos de uma etapa anterior precisam ser afastados abrindo espaço para os recursos produtivos da fase seguinte até que o produto esteja pronto isto é plenamente produzido Arranjo físico funcional No arranjo físico funcional os recursos produtivos estão previamente po sicionados fi xos enquanto os diferentes produtos são movimentados em diferentes itinerários até os recursos necessários à conclusão das diversas fases de seus processos produtivos Busque sempre minimizar as distâncias a fim de aumentar a produtividade do sistema produtivo Mas no contexto da produção de diversos produtos em coexistência reduzir as distâncias entre os recursos produtivos de determinado produto pode aumentar as distâncias entre os recursos produtivos de outro produto Isso acontece porque é praticamente impossível que todos os recursos produtivos fiquem próximos entre si e por isso precisamos priorizar o que deve ficar próximo Ou seja quais recursos produtivos devem prioritariamente Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 66 ficar próximos entre si mesmo que isso sacrifique a proximidade entre outros recursos produtivos Para tanto inicialmente mapeamos os processos produtivos de todos os produtos que são produzidos ou seja quais recursos produtivos são usados e em que sequência Depois disso criamos uma matriz que indica que produtos são movimentados entre quais áreas produtivas Essa matriz exemplificada na Tabela 1 é denominada Matriz DePara Para De RP1 RP2 RP3 RP4 RP5 RPn RP1 P1 P2 P3 P4 RP2 P1 P2 RP3 P4 P3 RP4 RP5 P3 RPn Tabela 1 Matriz DePara No exemplo da Tabela 1 você vê os diversos recursos produtivos RP1 RP2 etc e os diferentes produtos produzidos P1 P2 etc Observe que existe movimentação de RP1 para RP2 tanto P1 como P2 sofrem tal movimentação como parte de seu processo produtivo Veja também que existe movimentação entre RP1 e RP3 P3 bem como entre RP1 e RP5 P4 e assim sucessivamente As células não preenchidas indicam que não existe movimentação entre áreas ou seja recursos produtivos Assim podemos dizer que para a produção dos diversos produtos dessa empresa não existe movimentação entre RP1 e RP4 ou seja não existe qualquer produto que passe por RP1 para depois ser dirigido a RP4 para ser produzido Esse é um aspecto interessante pois se não há movimentação entre esses recursos produtivos eles não precisam ficar próximos entre si ou seja a prioridade quanto à proximidade deles é nula Por outro lado como há movimentação de RP1 para RP2 de RP1 para RP3 de RP2 para RP3 etc é importante que haja proximidade entre eles Mas e se isso não for possível Por exemplo e se para que RP1 fique próximo de RP2 não seja possível que ele fique também próximo de RP3 como priorizar 67 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos ou seja como escolher quem tem a preferência para ficar próximo Nesse caso damos preferência aos itens que geram maior esforço de movimentação ou seja os produtos que têm maior volume de produção que são maiores mais pesados etc A lógica é a de que se temos que escolher o que fica mais próximo vamos selecionar o que é mais difícil para ser movimentado exige mais tempo mais esforço mais recursos para movimentação O que por outro lado é mais fácil para ser movimentado itens mais leves por exemplo pode percorrer distâncias um pouco maiores sem que isso cause impacto significativo para a empresa Os fatores de análise quanto à facilidade ou dificuldade de movimentação também chamado transportabilidade são o tamanho do item itens maiores exigem mais esforço para serem movimentados a densidade itens com maior densidade são mais pesados e consequentemente exigem maior esforço para serem transportados a forma itens regulares empilháveis e planos são mais facilmente transportados a fragilidade do material itens mais frágeis e que podem ser danificados durante o manuseio e transporte exigem mais recursos para serem movimentados e as próprias condições dos itens materiais limpos firmes estáveis sem superfícies pontiagudas e que estejam à temperatura próxima do ambiente são transportados com mais facilidade Vamos a um exemplo imagine que o esforço para movimentar P1 é de 100 unidades de esforço P2 50 unidades de esforço P3 10 unidades de esforço e P4 5 unidades de esforço Substituindo os valores na matriz DePara temos Para De RP1 RP2 RP3 RP4 RP5 RPn RP1 100 50 150 10 5 RP2 100 50 RP3 5 10 RP4 RP5 10 RPn Tabela 2 Matriz DePara com valores de esforço de movimentação Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 68 Como o esforço de movimentação entre RP1 e RP2 é de 150 enquanto entre RP1 e RP3 é de 10 é muito mais importante prioritário que RP1 fique próximo de RP2 do que de RP3 Igualmente RP2 ficar próximo de RP3 é mais importante do que RP2 ficar próximo de RP4 Por meio desse processo podemos estabelecer quais áreas de recursos produtivos devem ficar próximas de quais quando da definição de arranjos físicos funcionais Alternativamente caso o esforço de movimentação seja difícil de ser men surado por exemplo em áreas administrativas podemos usar um método de avaliação qualitativa em que as prioridades são estabelecidas com base nas letras A E I O U e X em que A seria a prioridade máxima obrigatoriedade de proximidade entre áreas produtivas E seria muito importante a proximidade I seria razoavelmente importante O pouca importância U desprezível e X seria proximidade indesejável por exemplo por razões de segurança O detalhamento dos arranjos físicos funcionais além da proximidade deve estabelecer as dimensões das áreas produtivas Ou seja se por exemplo RP1 representa a área de determinado equipamento produtivo como furadeiras temos de definir qual é a dimensão da área produtiva das furadeiras Para isso precisamos saber quantas furadeiras são necessárias para atender os processos produtivos de todos os produtos que produzimos Na Matriz DePara vimos que P1 P2 P3 e P4 utilizam furadeiras RP1 Digamos que sejam 58 horas de furadeiras para atender a demanda semanal de P1 44 horas para atender a de P2 39 horas para atender a de P3 e 51 horas para atender a de P4 O tempo total de furadeiras que precisaríamos seria então de 58 44 39 51 192 horas semanais Supondo que a jornada de trabalho fosse de 40 horas semanais preci saríamos de 19240 48 furadeiras Como não faz sentido ter furadeiras fracionárias no caso 08 arredondamos para cima precisamos então de 5 furadeiras para atender a demanda de todos os produtos Agora vamos definir a área ocupada pelas 5 furadeiras consultamos o catálogo de seu fabricante para obter a área projetada ou seja largura e profundidade das furadeiras Adicionamos a área de operação ou seja o local a ser ocupado pelo operador da máquina a área de circulação a área na qual o operador se movimenta para chegar ao posto de trabalho além de áreas adicionais para acomodar o material em processamento na máquina manutenção etc Obtemos então o envelope que contém a máquina e as demais áreas necessárias ao redor dela como exemplificado na Figura 1 69 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos Figura 1 Dimensões do envelope de uma máquina Sabendo as dimensões necessárias para conter uma máquina a fim de definir as dimensões da área para conter cinco delas ou seja as 5 furadeiras de nosso exemplo basta multiplicar por cinco a área calculada Preveja quando aplicável corredores internos na área produtiva para permitir o abastecimento de material o trânsito de pessoas etc Arranjo físico celular No arranjo físico celular você precisa dimensionar a quantidade de recursos produtivos bem como o espaço requerido para elas envelope No entanto antes disso você deve defi nir quais células podem ser formadas ou seja Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 70 escolher dentre os recursos de um arranjo físico funcional que são utilizados para todos os produtos quais seriam deslocados de suas áreas produtivas para integrarem células dedicadas a determinadas famílias de produtos Para isso preparamos uma matriz de análise de fluxo também conhecida como matriz de trajeto Nela identificamos por quais recursos produtivos cada produto precisa passar para completar seu ciclo produtivo como você pode ver no exemplo da Tabela 3 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 RP1 X X RP2 X X X RP3 X X X RP4 X X RP5 X X X RP6 X X X RP7 X X RP8 X X X Tabela 3 Matriz de análise de fluxo Ainda que a matriz não mostre um padrão definido que nos indique um possível agrupamento de máquinas em células um rearranjo da matriz revela que ele existe como você pode ver na Tabela 4 71 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos P1 P4 P7 P6 P3 P8 P5 P2 RP3 X X X RP5 X X X RP4 X X RP1 X X RP7 X X RP6 X X X RP2 X X X RP8 X X X Tabela 4 Matriz de análise de fluxo rearranjada Com o rearranjo da matriz tornase claro que há máquinas que poderiam ser reagrupadas para formar células desde que o volume de produção das peças justificasse o investimento de manter as máquinas dedicadas à produção delas Por exemplo RP3 RP5 e RP4 poderiam formar uma célula que produziria P1 P4 e P7 RP1 RP7 RP6 RP2 e RP8 poderiam formar outra célula que produziria os demais produtos Arranjo físico por produto No arranjo físico por produto além de dimensionar a quantidade de recursos produtivos quantidade de estações ou postos de trabalho e o espaço requerido para eles você precisa garantir que eles sejam posicionados a fi m de respeitar a sequência de operações do processo produtivo uma vez que diferentemente do arranjo físico funcional todos os produtos seguem exatamente o mesmo itinerário passando pelos mesmos recursos produtivos Além disso você deve fazer o balanceamento da linha o que significa distribuir o trabalho da forma mais igualitária possível entre os diversos postos de trabalho Isso é necessário porque o ritmo de produção ou seja a velocidade com que produzimos é definido pela velocidade com que o posto mais lento produz Por exemplo se temos cinco postos de trabalho em um arranjo físico linear por produto em que os dois primeiros conseguem executar os passos do processo produtivo de determinado produto à taxa de dez produtos por minuto enquanto o terceiro posto só consegue alcançar cinco por minuto e Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 72 os dois últimos 20 produtos por minuto essa linha de produção só conseguirá produzir cinco produtos por minuto A explicação para isso é que ainda que os dois primeiros postos consigam produzir dez produtos por minuto o terceiro posto não consegue dar vazão ao material que chega para ele lembrese de que ele só consegue alcançar cinco produtos por minuto E por conta disso os postos de trabalho posteriores a ele o quarto e o quinto apesar de terem capacidade de produzir 20 produtos por minuto não receberão esse material pois há um gargalo no terceiro posto que só passa para eles 5 produtos por minuto Assim deixar de fazer o balanceamento da linha torna a produção ineficiente lenta e excessivamente cara justificando a importância dessa análise Vamos a um exemplo de como isso é feito Vamos supor que precisamos estabelecer um arranjo físico por produto que permita atender uma demanda diária de 240 unidades de determinado produto em uma jornada de trabalho de 8 horas por dia Os detalhes dos passos do processo produtivo são apre sentados na Tabela 5 a seguir Passo Tempo minutos Observações Montar base 08 Posicionar mancais 02 Só pode ser feito se a base já estiver montada Montar suporte central 02 Montar caixa de redução 10 Só pode ser feito se a base já estiver montada Montar regulador 15 Posicionar travas mecânicas 11 Tabela 5 Precisamos inicialmente calcular a quantidade de postos de trabalho Para isso calculamos o tempo de ciclo Temos 8 horas para produzir 240 unidades Portanto 8 horas x 60 240 2 minutos 73 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos Ou seja o tempo máximo em cada posto de trabalho é de 2 minutos para que seja possível atender a demanda de 240 unidades por dia O tempo total para produzir cada unidade do produto é 08 02 02 10 15 11 48 minutos Se o tempo de produção é de 48 minutos mas só podemos ter um tempo máximo de 2 minutos a quantidade de postos de trabalho será 48 2 24 Como não podemos ter postos fracionários no caso 04 devemos arre dondar para cima são necessários então 3 postos de trabalho O próximo passo é distribuir as atividades ou seja os passos a serem executados em cada um dos postos do modo mais igualitário possível ou seja com os tempos mais próximos possíveis como forma de balanceamento Vamos verificar algumas possibilidades identificando os passos pela sua numeração em cada um dos três postos de trabalho Figura 2 Na primeira alternativa há um problema no posto 2 os passos 4 e 5 totali zam 25 minutos portanto superior ao tempo máximo aceitável de 2 minutos A alternativa é inviável Na segunda alternativa não existe esse problema e os tempos totais em cada posto são respectivamente 19 12 e 17 minuto Na terceira alternativa você pode perceber que os tempos estão mais bem Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 74 distribuídos respectivamente 13 18 e 17 minuto Assim ela é a mais adequada em termos de balanceamento dos postos de trabalho O desenvolvimento de um arranjo físico precisa levar em consideração aspectos ergo nômicos além do espaço para operação e circulação Temperatura ruído e vibrações excessivas devem ser evitadas e para isso talvez seja necessário aumentar distâncias 75 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 71951995 Cores para segurança Rio de Janeiro ABNT 1995 MUTHER R Planejamento do layout sistema SLP São Paulo Edgard Blücher 1978 OLIVÉRIO J L Projeto de fábrica produtos e processos e instalações Industriais São Paulo IBLC 1985 Leituras recomendadas CHASE R B JACOBS E R AQUILANO N J Administração da produção para a vantagem competitiva 10 ed Porto Alegre Bookman 2009 DAVIS M M AQUILANO N J CHASE R B Fundamentos da administração da produção 3 ed Porto Alegre Bookman 2001
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PROJETO DE PLANTAS INDUSTRIAIS Henrique Martins Rocha Planejamento de arranjo físico e dos f uxos internos Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto você deve apresentar os seguintes aprendizados Identif car os aspectos relevantes na elaboração de arranjos físicos Expressar as informações necessárias para a implantação ou modif cação de um arranjo físico Resolver problemas relacionados aos diferentes tipos de arranjo físico e f uxos de materiais no processo produtivo Introdução Você vai ver como o arranjo físico deve ser planejado que aspectos devem ser considerados quais recursos produtivos são utilizados e como devem ser disposicionados de forma a facilitar e agilizar os fluxos dos processos produtivos Não basta somente definir as linhas gerais de um arranjo físico é preciso detalhálo no seu planejamento para que possa ser implementado e passe a atender as necessidades de produção Neste texto você vai descobrir que informações devem ser coletadas como devem ser processadas e como as decisões são tomadas no que diz respeito à definição de um projeto de arranjo físico Verá também como as decisões devem ser documentadas para permitir a implantação ou modificação de arranjos físicos Aspectos relevantes na elaboração de arranjos físicos Aspectos relevantes na elaboração de arranjos físicos Diversos fatores precisam ser considerados quando você defi ne e planeja os sistemas produtivos o que deve ser produzido e em que quantidade como produzir que processo usar que máquinas equipamentos e ferramentas devem ser utilizadas e qual é a quantidade necessária de cada uma que atividades devem ser executadas pelos operadores de produção e em que sequência entre outros Assim o planejamento do processo produtivo é uma área de estudo abrangente e complexa lidando com inúmeras variáveis em especial o arranjo físico também conhecido como layout ou leiaute dos recursos produtivos isto é a forma como máquinas equipamentos instalações materiais pessoas etc são posicionados arranjados Princípios na elaboração de arranjos físicos Você vai ver a seguir no Quadro 1 os itens fundamentais que devem orientar seu trabalho de elaboração de arranjos físicos Acesso Aproveitamento do espaço Flexibilidade em longo prazo Integração Mínima distância Obediência ao fluxo produtivo Satisfação e conforto dos operadores Segurança e ergonomia Quadro 1 Princípios na elaboração de arranjos físicos Arranjos físicos de ambientes fabris e de serviços Os arranjos físicos de ambientes fabris buscam principalmente minimizar distâncias entre os recursos produtivos e facilitar o fl uxo de materiais A lógica é a de que recursos são utilizados para a movimentação dos materiais pessoas carrinhos empilhadeiras esteiras etc e consequentemente se diminuirmos os esforços de movimentação seja pela redução das distâncias a serem percorridas seja pela diminuição da energia gasta para a movimen tação podemos utilizar menos recursos Como tais recursos têm um custo a redução dos esforços implicaria a redução dos custos na produção além do fato de que ganhamos tempo resultando assim em maior rapidez no tempo total de produção Já no ambiente de serviços e nas áreas administrativas em geral a mo vimentação de materiais não representa de fato um grande esforço Por Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 60 exemplo em uma empresa de contabilidade a movimentação é basicamente de documentos Assim a preocupação de reduzir os esforços de movimen tação de materiais não é tão significativa o que não quer dizer que não seja importante a diminuição das distâncias afinal as pessoas se movimentam e isso consome tempo tempo este em que elas poderiam estar produzindo em vez de estarem se deslocando caso isso não seja estritamente necessário Além disso o fluxo de trabalho fica mais fácil agilizando e melhorando a qualidade dos serviços em geral Tanto no ambiente de serviços quanto no ambiente fabril ainda que se busque diminuir as distâncias há limites a serem respeitados o espaço pessoal de trabalho de cada empregado qualidade de vida no trabalho e conforto a facilidade de acesso os aspectos ergonômicos etc Além disso devem ser observadas as distâncias entre as máquinas para possibilitar a sua manutenção evitar superaquecimento vibração e ruído excessivo etc Por último os fatores de segurança também devem ser obedecidos um exemplo é afastar áreas com gases de áreas em que podem surgir fagulhas Fatores e elementos a serem considerados na definição do arranjo físico A defi nição do arranjo físico detalhado é de extrema importância A falta de informações por exemplo a posição exata de cada máquina ou equipamento os espaços de acesso e circulação a defi nição de espaços para armazenagem etc pode ocasionar atrasos inefi ciências distâncias excessivas desperdícios e prejuízos para as empresas bem como representar riscos para as pessoas os equipamentos e as instalações Além disso o passo a passo da implementação deve ser minuciosamente defi nido a fi m de garantir que a implantação ou modifi cação do arranjo físico ocorra no menor tempo e com o menor custo possível permitindo o acompanhamento e o monitoramento do andamento das atividades Veja no Quadro 2 os elementos que têm de ser considerados 61 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos Ambiente Temperatura umidade relativa etc Áreas de estocagem Matériasprimas componentes e peças produto acabado embalagem materiais de consumo e de manutenção Área total necessária altura máxima aceitável necessidade de climatização etc Espaço Dimensões e forma do local em que o arranjo físico será instalado Devemos considerar a existência de limitações como colunas e desníveis tipos de pisos aproveitamento do espaço etc Infraestrutura e serviços Energia elétrica água abastecimento de GLP transporte vias de acesso etc Fluxo de materiais e recursos produtivos Quantidade direção e sentido variedade frequência necessidade de equipamentos ponte rolante empilhadeiras esteiras etc depósitos recebimento e expedição etc Localização Local em que o arranjo físico será implementado existente ou a ser construído existência e necessidade de vias de acesso docas etc Mão de obra Quantitativo perfis segurança refeitórios banheiros estacionamento supervisão etc Máquinas e equipamentos Dimensões acessórios necessidades de instalações elétricas hidráulicas pneumáticas de comunicação de dados etc área de operação e acesso espaço para material em processo e manutenção etc Material Tipo de material a ser movimentado sua forma seu volume e sua frequência de movimentação Distâncias aclives e declives necessidades do ambiente temperatura ventilações refugos e sucatas etc Modificações Viabilidade para ampliar ou diminuir a capacidade de produção por meio de mudanças no arranjo físico alterar a quantidade de máquinas equipamentos etc ou modificar o tipo de arranjo físico espaço disponível etc Produto Características do produto a ser produzido eou serviço a ser prestado Serviços de suporte Trabalhos e setores não diretamente ligados ao ciclo produtivo Tipo de processo produtivo Projeto lote contínuo etc bem como seu roteiro isto é a sequência em que as tarefas são executadas e o tempo de cada uma delas Quadro 2 Elementos na definição do arranjo físico Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 62 A Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT tem uma norma específica que fixa as cores que devem ser usadas para a prevenção de acidentes e para a identificação e advertência contra riscos a ABNT NBR 71951995 Cores para segurança Ao pensar nas instalações empresariais e nos seus arranjos físicos você deve ter em mente a preocupação com a segurança e utilizar as cores da norma Informações necessárias para a implantação ou modificação de um arranjo físico Para Muther 1978 e Olivéiro 1985 nove fatores devem ser estudados para a elaboração de um bom layout 1 Material características dos materiais envolvidos como tipo de ma tériaprima recebimento suprimentos refugos reparos ou retrabalho sucata sobras embalagem Levante todas as características dos mate riais envolvidos na produção como matériasprimas refugos sucatas e materiais para embalagem e manutenção O layout é influenciado pelas características químicas e físicas pela sequência de operação e pelas quantidades 2 Infraestrutura para condicionar a matériaprima seu tráfego suas operações e seu controle São também levantados os elementos que não aparecem nos diagramas ligados diretamente aos processos por não contribuírem com o processo produtivo mas que dão sustentação à maior parte das operações por exemplo banheiros centrais elétri cas espaço para sistemas de arcondicionado dentre outros Uma das ferramentas mais utilizadas nesta fase do projeto é o checklist da infraestrutura física que auxilia a catalogar os recursos necessários e a acompanhar a análise destes recursos 3 Equipamentos características dos equipamentos envolvidos como suas dimensões energia e suprimentos acessórios suas alimentações e operações resíduos sua manutenção Em equipamentos as suas 63 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos características e os seus acessórios influenciam no layout por meio dos processos e métodos dos tipos de máquinas e de sua utilização 4 Mão de obra características da mão de obra envolvida como traba lhadores diretos e indiretos supervisão e chefias organização do setor instruções residência dos trabalhadores meio de transporte cultura procedimentos segurança ambiente luz temperatura suprimentos entre outros A mão de obra direta ou indireta envolvida a supervisão e chefias precisam ser levantadas Leve em consideração os problemas de segurança as condições de trabalho e sua correta utilização 5 Movimentação características dos movimentos e transportes envol vidos em termos de infraestrutura como rampas tubos trilhos pon tes rolantes canais pisos energia para transporte elevadores vias depósitos tanques suportes estoques expedição equipamentos de transporte e a sua manutenção Na movimentação você deve levar em consideração as características da movimentação e os equipamentos envolvidos e também seus depósitos O layout é influenciado pelo fluxo de materiais pelo espaço para a movimentação e pela análise desta movimentação 6 Esperas características das esperas envolvidas como área de recebi mento e entrada de material e suas saídas e expedições armazenamentos em processo armazenamento de sucatas refugos sobras equipamentos fora de processo manutenção de máquinas fora do horário de produção estacionamento Em termos de esperas busque as características do armazenamento e as demoras considerando a localização os espaços necessários os métodos de armazenamento e o equipamento utilizado 7 Serviços representa uma grande quantidade de itens que devem ser levados em consideração como pessoal portarias refeitórios ba nheiros material controles inspeções e equipamentos acessos manutenção Analise as características dos serviços envolvidos como entrada e saída de fábrica e controle controle de estacionamento toa letes vestuários assepsia comunicação interna e externa segurança e medicina do trabalho comunicação alimentação limpeza e higiene educação e treinamentos climatização manutenção abastecimento despejo ecologia 8 Edificação características dos edifícios envolvidos como fins gerais e especiais do edifício materiais do edifício infraestrutura urbana do edifício ambientes naturais pisos fechamentos acessórios ventila ção e climatização espaço interno disposição e futuras ampliações embarque e desembarque serviços da fábrica logística capacidades Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 64 e necessidades abastecimentos Os edifícios influenciam o layout por meio dos dados da localização de acessos canais e áreas externas 9 Mudança características das mudanças que irão se apresentar como procedimentos locações trajetos vias mapa de fluxo de valor rotinas possíveis em horários As mudanças que podem afetar o layout são as substituições de materiais mão de obra serviços auxiliares e outras modificações Uma vez definido o arranjo físico ele precisa ser documentado e servir de base para a implementação De forma geral utilizamse plantas baixas e eventualmente modelos tridimensionais O detalhamento do arranjo físico contém o posicionamento de cada máquina e equipamento os limites das áreas de estocagem com estantes prateleiras etc as medidas de mobiliário e similares bebedouros sanitários vias de circulação internas e externas docas pontos de fornecimento de energia elétrica água ar comprimido etc A documentação detalhada servirá de base para que a equipe de instalações consiga posicionar máquinas e equipamentos preparar instalações demarcar áreas de separação corredores e demais aspectos necessários ao funcionamento adequado de toda a estrutura produtiva e de apoio ao sistema produtivo Além disso essa documentação serve de registro o que é extremamente útil caso futuras modificações venham a ser feitas Ao planejar arranjos físicos é conveniente pensar na possibilidade de expansão futura Por exemplo se determinada área produtiva fica ilhada cercada por outras áreas é válido pensála com espaço excedente para que caso seja necessário incluir novas máquinas ou equipamentos para aumentar a capacidade produtiva isso possa ser feito sem a necessidade de mexer nas áreas que a circundam Projeto de arranjo físico Cada tipo de arranjo físico requer uma série de passos distintos até a defi nição fi nal de seu projeto visto que diferentes tipos de produção e de arranjo físico 65 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos envolvem especifi cidades quanto ao fl uxo de materiais e recursos produtivos Assim a execução desses passos servirá de base para preparar as instalações de acordo com o previsto nos fl uxos do sistema produtivo Arranjo físico posicional Como neste tipo de arranjo físico são os recursos produtivos que são movi mentados enquanto o produto permanece estacionário o arranjo físico se confunde com o produto Ou seja o foco do detalhamento está em viabilizar que o produto possa sofrer as transformações necessárias à sua produção pela adequada movimentação dos recursos produtivos Assim você deve detalhar as atividades o local e o tempo cronograma das atividades Por exemplo na construção de um prédio exemplo típico de um processo produtivo posicional você deve garantir que as máquinas e os equipamentos de terraplanagem tenham acesso ao local em que o prédio vai ser construído mas também é fundamental que elas sejam retiradas do local quando do término de tal atividade para que a fase das fundações do prédio possa ser iniciada Além disso os materiais a mão de obra as máquinas e os equipamentos necessários à produção das fundações devem estar disponíveis no local certo na quantidade certa e no momento certo de uso Esse ciclo se repete ao longo da produção do prédio estrutura lajes hi dráulica eletricidade acabamento etc Os recursos produtivos de uma etapa anterior precisam ser afastados abrindo espaço para os recursos produtivos da fase seguinte até que o produto esteja pronto isto é plenamente produzido Arranjo físico funcional No arranjo físico funcional os recursos produtivos estão previamente po sicionados fi xos enquanto os diferentes produtos são movimentados em diferentes itinerários até os recursos necessários à conclusão das diversas fases de seus processos produtivos Busque sempre minimizar as distâncias a fim de aumentar a produtividade do sistema produtivo Mas no contexto da produção de diversos produtos em coexistência reduzir as distâncias entre os recursos produtivos de determinado produto pode aumentar as distâncias entre os recursos produtivos de outro produto Isso acontece porque é praticamente impossível que todos os recursos produtivos fiquem próximos entre si e por isso precisamos priorizar o que deve ficar próximo Ou seja quais recursos produtivos devem prioritariamente Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 66 ficar próximos entre si mesmo que isso sacrifique a proximidade entre outros recursos produtivos Para tanto inicialmente mapeamos os processos produtivos de todos os produtos que são produzidos ou seja quais recursos produtivos são usados e em que sequência Depois disso criamos uma matriz que indica que produtos são movimentados entre quais áreas produtivas Essa matriz exemplificada na Tabela 1 é denominada Matriz DePara Para De RP1 RP2 RP3 RP4 RP5 RPn RP1 P1 P2 P3 P4 RP2 P1 P2 RP3 P4 P3 RP4 RP5 P3 RPn Tabela 1 Matriz DePara No exemplo da Tabela 1 você vê os diversos recursos produtivos RP1 RP2 etc e os diferentes produtos produzidos P1 P2 etc Observe que existe movimentação de RP1 para RP2 tanto P1 como P2 sofrem tal movimentação como parte de seu processo produtivo Veja também que existe movimentação entre RP1 e RP3 P3 bem como entre RP1 e RP5 P4 e assim sucessivamente As células não preenchidas indicam que não existe movimentação entre áreas ou seja recursos produtivos Assim podemos dizer que para a produção dos diversos produtos dessa empresa não existe movimentação entre RP1 e RP4 ou seja não existe qualquer produto que passe por RP1 para depois ser dirigido a RP4 para ser produzido Esse é um aspecto interessante pois se não há movimentação entre esses recursos produtivos eles não precisam ficar próximos entre si ou seja a prioridade quanto à proximidade deles é nula Por outro lado como há movimentação de RP1 para RP2 de RP1 para RP3 de RP2 para RP3 etc é importante que haja proximidade entre eles Mas e se isso não for possível Por exemplo e se para que RP1 fique próximo de RP2 não seja possível que ele fique também próximo de RP3 como priorizar 67 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos ou seja como escolher quem tem a preferência para ficar próximo Nesse caso damos preferência aos itens que geram maior esforço de movimentação ou seja os produtos que têm maior volume de produção que são maiores mais pesados etc A lógica é a de que se temos que escolher o que fica mais próximo vamos selecionar o que é mais difícil para ser movimentado exige mais tempo mais esforço mais recursos para movimentação O que por outro lado é mais fácil para ser movimentado itens mais leves por exemplo pode percorrer distâncias um pouco maiores sem que isso cause impacto significativo para a empresa Os fatores de análise quanto à facilidade ou dificuldade de movimentação também chamado transportabilidade são o tamanho do item itens maiores exigem mais esforço para serem movimentados a densidade itens com maior densidade são mais pesados e consequentemente exigem maior esforço para serem transportados a forma itens regulares empilháveis e planos são mais facilmente transportados a fragilidade do material itens mais frágeis e que podem ser danificados durante o manuseio e transporte exigem mais recursos para serem movimentados e as próprias condições dos itens materiais limpos firmes estáveis sem superfícies pontiagudas e que estejam à temperatura próxima do ambiente são transportados com mais facilidade Vamos a um exemplo imagine que o esforço para movimentar P1 é de 100 unidades de esforço P2 50 unidades de esforço P3 10 unidades de esforço e P4 5 unidades de esforço Substituindo os valores na matriz DePara temos Para De RP1 RP2 RP3 RP4 RP5 RPn RP1 100 50 150 10 5 RP2 100 50 RP3 5 10 RP4 RP5 10 RPn Tabela 2 Matriz DePara com valores de esforço de movimentação Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 68 Como o esforço de movimentação entre RP1 e RP2 é de 150 enquanto entre RP1 e RP3 é de 10 é muito mais importante prioritário que RP1 fique próximo de RP2 do que de RP3 Igualmente RP2 ficar próximo de RP3 é mais importante do que RP2 ficar próximo de RP4 Por meio desse processo podemos estabelecer quais áreas de recursos produtivos devem ficar próximas de quais quando da definição de arranjos físicos funcionais Alternativamente caso o esforço de movimentação seja difícil de ser men surado por exemplo em áreas administrativas podemos usar um método de avaliação qualitativa em que as prioridades são estabelecidas com base nas letras A E I O U e X em que A seria a prioridade máxima obrigatoriedade de proximidade entre áreas produtivas E seria muito importante a proximidade I seria razoavelmente importante O pouca importância U desprezível e X seria proximidade indesejável por exemplo por razões de segurança O detalhamento dos arranjos físicos funcionais além da proximidade deve estabelecer as dimensões das áreas produtivas Ou seja se por exemplo RP1 representa a área de determinado equipamento produtivo como furadeiras temos de definir qual é a dimensão da área produtiva das furadeiras Para isso precisamos saber quantas furadeiras são necessárias para atender os processos produtivos de todos os produtos que produzimos Na Matriz DePara vimos que P1 P2 P3 e P4 utilizam furadeiras RP1 Digamos que sejam 58 horas de furadeiras para atender a demanda semanal de P1 44 horas para atender a de P2 39 horas para atender a de P3 e 51 horas para atender a de P4 O tempo total de furadeiras que precisaríamos seria então de 58 44 39 51 192 horas semanais Supondo que a jornada de trabalho fosse de 40 horas semanais preci saríamos de 19240 48 furadeiras Como não faz sentido ter furadeiras fracionárias no caso 08 arredondamos para cima precisamos então de 5 furadeiras para atender a demanda de todos os produtos Agora vamos definir a área ocupada pelas 5 furadeiras consultamos o catálogo de seu fabricante para obter a área projetada ou seja largura e profundidade das furadeiras Adicionamos a área de operação ou seja o local a ser ocupado pelo operador da máquina a área de circulação a área na qual o operador se movimenta para chegar ao posto de trabalho além de áreas adicionais para acomodar o material em processamento na máquina manutenção etc Obtemos então o envelope que contém a máquina e as demais áreas necessárias ao redor dela como exemplificado na Figura 1 69 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos Figura 1 Dimensões do envelope de uma máquina Sabendo as dimensões necessárias para conter uma máquina a fim de definir as dimensões da área para conter cinco delas ou seja as 5 furadeiras de nosso exemplo basta multiplicar por cinco a área calculada Preveja quando aplicável corredores internos na área produtiva para permitir o abastecimento de material o trânsito de pessoas etc Arranjo físico celular No arranjo físico celular você precisa dimensionar a quantidade de recursos produtivos bem como o espaço requerido para elas envelope No entanto antes disso você deve defi nir quais células podem ser formadas ou seja Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 70 escolher dentre os recursos de um arranjo físico funcional que são utilizados para todos os produtos quais seriam deslocados de suas áreas produtivas para integrarem células dedicadas a determinadas famílias de produtos Para isso preparamos uma matriz de análise de fluxo também conhecida como matriz de trajeto Nela identificamos por quais recursos produtivos cada produto precisa passar para completar seu ciclo produtivo como você pode ver no exemplo da Tabela 3 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 RP1 X X RP2 X X X RP3 X X X RP4 X X RP5 X X X RP6 X X X RP7 X X RP8 X X X Tabela 3 Matriz de análise de fluxo Ainda que a matriz não mostre um padrão definido que nos indique um possível agrupamento de máquinas em células um rearranjo da matriz revela que ele existe como você pode ver na Tabela 4 71 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos P1 P4 P7 P6 P3 P8 P5 P2 RP3 X X X RP5 X X X RP4 X X RP1 X X RP7 X X RP6 X X X RP2 X X X RP8 X X X Tabela 4 Matriz de análise de fluxo rearranjada Com o rearranjo da matriz tornase claro que há máquinas que poderiam ser reagrupadas para formar células desde que o volume de produção das peças justificasse o investimento de manter as máquinas dedicadas à produção delas Por exemplo RP3 RP5 e RP4 poderiam formar uma célula que produziria P1 P4 e P7 RP1 RP7 RP6 RP2 e RP8 poderiam formar outra célula que produziria os demais produtos Arranjo físico por produto No arranjo físico por produto além de dimensionar a quantidade de recursos produtivos quantidade de estações ou postos de trabalho e o espaço requerido para eles você precisa garantir que eles sejam posicionados a fi m de respeitar a sequência de operações do processo produtivo uma vez que diferentemente do arranjo físico funcional todos os produtos seguem exatamente o mesmo itinerário passando pelos mesmos recursos produtivos Além disso você deve fazer o balanceamento da linha o que significa distribuir o trabalho da forma mais igualitária possível entre os diversos postos de trabalho Isso é necessário porque o ritmo de produção ou seja a velocidade com que produzimos é definido pela velocidade com que o posto mais lento produz Por exemplo se temos cinco postos de trabalho em um arranjo físico linear por produto em que os dois primeiros conseguem executar os passos do processo produtivo de determinado produto à taxa de dez produtos por minuto enquanto o terceiro posto só consegue alcançar cinco por minuto e Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 72 os dois últimos 20 produtos por minuto essa linha de produção só conseguirá produzir cinco produtos por minuto A explicação para isso é que ainda que os dois primeiros postos consigam produzir dez produtos por minuto o terceiro posto não consegue dar vazão ao material que chega para ele lembrese de que ele só consegue alcançar cinco produtos por minuto E por conta disso os postos de trabalho posteriores a ele o quarto e o quinto apesar de terem capacidade de produzir 20 produtos por minuto não receberão esse material pois há um gargalo no terceiro posto que só passa para eles 5 produtos por minuto Assim deixar de fazer o balanceamento da linha torna a produção ineficiente lenta e excessivamente cara justificando a importância dessa análise Vamos a um exemplo de como isso é feito Vamos supor que precisamos estabelecer um arranjo físico por produto que permita atender uma demanda diária de 240 unidades de determinado produto em uma jornada de trabalho de 8 horas por dia Os detalhes dos passos do processo produtivo são apre sentados na Tabela 5 a seguir Passo Tempo minutos Observações Montar base 08 Posicionar mancais 02 Só pode ser feito se a base já estiver montada Montar suporte central 02 Montar caixa de redução 10 Só pode ser feito se a base já estiver montada Montar regulador 15 Posicionar travas mecânicas 11 Tabela 5 Precisamos inicialmente calcular a quantidade de postos de trabalho Para isso calculamos o tempo de ciclo Temos 8 horas para produzir 240 unidades Portanto 8 horas x 60 240 2 minutos 73 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos Ou seja o tempo máximo em cada posto de trabalho é de 2 minutos para que seja possível atender a demanda de 240 unidades por dia O tempo total para produzir cada unidade do produto é 08 02 02 10 15 11 48 minutos Se o tempo de produção é de 48 minutos mas só podemos ter um tempo máximo de 2 minutos a quantidade de postos de trabalho será 48 2 24 Como não podemos ter postos fracionários no caso 04 devemos arre dondar para cima são necessários então 3 postos de trabalho O próximo passo é distribuir as atividades ou seja os passos a serem executados em cada um dos postos do modo mais igualitário possível ou seja com os tempos mais próximos possíveis como forma de balanceamento Vamos verificar algumas possibilidades identificando os passos pela sua numeração em cada um dos três postos de trabalho Figura 2 Na primeira alternativa há um problema no posto 2 os passos 4 e 5 totali zam 25 minutos portanto superior ao tempo máximo aceitável de 2 minutos A alternativa é inviável Na segunda alternativa não existe esse problema e os tempos totais em cada posto são respectivamente 19 12 e 17 minuto Na terceira alternativa você pode perceber que os tempos estão mais bem Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos 74 distribuídos respectivamente 13 18 e 17 minuto Assim ela é a mais adequada em termos de balanceamento dos postos de trabalho O desenvolvimento de um arranjo físico precisa levar em consideração aspectos ergo nômicos além do espaço para operação e circulação Temperatura ruído e vibrações excessivas devem ser evitadas e para isso talvez seja necessário aumentar distâncias 75 Planejamento de arranjo físico e dos fluxos internos ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 71951995 Cores para segurança Rio de Janeiro ABNT 1995 MUTHER R Planejamento do layout sistema SLP São Paulo Edgard Blücher 1978 OLIVÉRIO J L Projeto de fábrica produtos e processos e instalações Industriais São Paulo IBLC 1985 Leituras recomendadas CHASE R B JACOBS E R AQUILANO N J Administração da produção para a vantagem competitiva 10 ed Porto Alegre Bookman 2009 DAVIS M M AQUILANO N J CHASE R B Fundamentos da administração da produção 3 ed Porto Alegre Bookman 2001